石墨模具可以自己做嗎?
21世紀(jì)是黑金時(shí)代,它的用途遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于我們的預(yù)期。那么目前我們所知的石墨模具石墨制品有哪些用途呢?
1.作為高溫冶金和超純材料
生產(chǎn)中使用的結(jié)構(gòu)材料,如晶體生長(zhǎng)坩堝、區(qū)域精煉容器、支架、夾具、感應(yīng)加熱器等。均采用高純度石墨材料。真空冶煉中使用的石墨保溫板和底座,高溫電阻爐的管、棒、板、柵等部件也是用石墨材料制成的。
2、作為模具,沖模
所用的碳和石墨材料熱膨脹系數(shù)低,耐急冷急熱性能好,可用作玻璃器皿和黑色金屬、有色金屬或稀有金屬的模具。用石墨模具制造的鑄件,尺寸準(zhǔn)確,表面光滑,不經(jīng)加工或稍加加工就可直接使用,節(jié)省了大量金屬。在生產(chǎn)硬質(zhì)合金(如碳化鎢)的粉末冶金工藝中,通常用石墨材料加工舟皿進(jìn)行壓制和燒結(jié)。
3.用于原子能工業(yè)和軍事工業(yè)
石墨因其良好的中子減速性能,較早被用作原子反應(yīng)堆的減速材料。石墨反應(yīng)堆是目前最流行的原子反應(yīng)堆之一。原子反應(yīng)堆中使用的石墨材料必須具有極高的純度。一些經(jīng)過特殊處理的石墨(如表面浸漬耐高溫材料的石墨)、重結(jié)晶石墨和熱解石墨在極高的溫度下具有良好的穩(wěn)定性和較高的強(qiáng)度重量比。因此,它們可用于制造固體燃料火箭的噴嘴、導(dǎo)彈的頭錐和航空航天設(shè)備的零件。
4、作為導(dǎo)電材料。
用電弧爐或礦熱電爐冶煉各種合金鋼和鐵合金或生產(chǎn)電石(碳化鈣)和黃磷時(shí),通過碳素電極(或連續(xù)自焙電極-電極糊)或石墨化電極向電爐熔化區(qū)通入強(qiáng)電流產(chǎn)生電弧,使電能轉(zhuǎn)化為熱能,溫度上升到2000攝氏度左右,滿足冶煉或反應(yīng)的要求。鎂、鋁和鈉通常通過熔鹽電解來制備。此時(shí),石墨化電極或連續(xù)自焙電極(陽極糊,有時(shí)是預(yù)焙陽極)被用作電解池的陽極導(dǎo)電材料。熔鹽電解的溫度一般在1000攝氏度以下。通常,石墨化陽極被用作生產(chǎn)苛性鈉(氫氧化鈉)和氯的鹽溶液電解槽的陽極導(dǎo)電材料。石墨電極也用作生產(chǎn)碳化硅的電阻爐的爐頭導(dǎo)電材料。除上述用途外,碳和石墨制品在電機(jī)制造業(yè)中廣泛用作導(dǎo)電材料,如滑環(huán)和電刷,此外,它們還用作干電池中的碳棒,探照燈或弧光燈的電弧碳棒,汞整流器中的陽極等。
5.用作耐火材料。
由于碳和石墨制品能耐高溫,具有良好的高溫強(qiáng)度和耐腐蝕性,所以許多冶金爐內(nèi)襯都可以用碳?jí)K砌筑,如煉鐵爐的爐底、爐缸和爐腹,鐵合金爐和電石爐的內(nèi)襯,鋁電解槽的底部和側(cè)部。許多用于熔煉貴金屬和稀有金屬的坩堝以及用于熔化應(yīng)時(shí)玻璃的石墨化坩堝也由石墨化坯料制成。用作耐火材料的碳和石墨制品不應(yīng)在氧化性氣氛中使用。因?yàn)?,這意味著碳或石墨在氧化氣氛的高溫下被迅速燒蝕。
6、用作耐腐蝕的結(jié)構(gòu)材料。
浸漬有機(jī)樹脂或無機(jī)樹脂的石墨化電極具有良好的耐腐蝕性、良好的導(dǎo)熱性和低滲透性。這種浸漬石墨也被稱為不滲透石墨。廣泛用于制造各種換熱器、反應(yīng)罐、冷凝器、燃燒塔、吸收塔、冷卻器、加熱器、過濾器、泵等設(shè)備,廣泛應(yīng)用于石油煉制、石油化工、濕法冶金、酸堿生產(chǎn)、合成纖維、造紙等工業(yè)部門。可以節(jié)省大量的不銹鋼等金屬材料。不滲透石墨生產(chǎn)已成為炭素工業(yè)的一個(gè)重要分支。
7.用作耐磨和潤(rùn)滑材料。
碳和石墨材料不僅化學(xué)穩(wěn)定性高,而且具有良好的潤(rùn)滑性能。在高速、高溫、高壓的條件下,用潤(rùn)滑油往往無法提高滑動(dòng)部件的耐磨性。石墨耐磨材料可以在-200至2000攝氏度的腐蝕性介質(zhì)中,在沒有潤(rùn)滑油的情況下,以很高的滑動(dòng)速度(可達(dá)100米/秒)工作。因此,在許多輸送腐蝕性介質(zhì)的壓縮機(jī)和泵中,廣泛使用石墨制成的活塞環(huán)、密封圈和軸承。他們跑步時(shí)不需要潤(rùn)滑劑。這種耐磨材料由普通的碳或石墨材料浸漬有機(jī)樹脂或液態(tài)金屬材料制成。石墨乳液也是許多金屬加工(拉絲、拔管等)的良好潤(rùn)滑劑。